蕾普莉（西格妮•韦弗 Sigourney Weaver　饰）是首次探险任务遇到异形后的唯一生还者，她一直冬眠直到被救援队救回地球。当她睁开眼睛后，才发现自己已经冬眠了57年！
期间，人类已经移居到了异形所在的星球。蕾普莉知道后，马上向当局报局该星球上异形的情况，但却被当局认为要么精神不正常，要么谎话连篇。蕾普莉见当局对她的说话不予理睬，便决心不再涉足和异形有关的任何事。
果不其然，在那个异形所在的那个星球上定居的人忽然和地球中断了联系。这时当局才注意到蕾普莉之前汇报的情况，决定派出军队去营救。蕾普莉被说服参与营救行动。
又一场腥风血雨的战斗展开了！

恬静娴淑的女孩印蒂雅·斯托克（米娅·华希科沃斯卡 Mia Wasikowska 饰）18岁生日之际，惊闻父亲理查德（德蒙特·莫罗尼 Dermot Mulroney 饰）死于意外的噩耗。相对于和丈夫一向不睦的母亲伊芙琳（妮可·基德曼 Nicole Kidman 饰），从小和父亲一起打猎的印蒂雅自然承受难以排遣的哀伤与痛苦。葬礼当天，一名有着和善笑容却周身散发阴冷气息的男子毫无征兆出现在斯托克母女身边。他是理查德的弟弟查理（马修·古迪 Matthew Goode 饰），自称刚刚结束环球旅行赶来。伊芙琳对查理表现出不加掩饰的热情和好感，并主动留查理在家中居住。而印蒂雅对这个突然到来的叔叔怀有深深的抗拒与戒备之心。紧张的气氛在这个刚刚失去男主人的家中蔓延，斯托克一家朝向万劫不复的深渊疾驰……

公关人员斯图（柯林•法瑞尔 Colin Farrell 饰）在外面瞒着妻子有一个秘密情人，为了躲避妻子的电话单检查，这天他又偷偷溜到街上公用电话亭准备打电话约会情人。不料，在他进入电话亭的一刹那，电话铃响了。虽然不知是谁打的电话，出于习惯，斯图拿起了听筒。
阴沉单调的男 声随即响起，警告斯图不要挂掉，否则将血溅街头！斯图当然没有理会这恶作剧般的警告，正要走出电话亭。这时，一声枪响，一名路人已经倒在地上。斯图吓得魂飞魄散，动也不敢动。
警察闻讯而来，然而他们对斯图的解释怎么也不相信，斯图还成了枪击案的主要嫌疑人。一时间，全城轰动，斯图的妻子和情人都闻讯赶来了……

上世纪60、70年代，美苏两大发达国家进行了一场震惊世界的军事竞赛。为了赢得未来星球大战的制空权，两国相继将宇航员送入外太空。美国方面，在1972年以前先后发射了17艘宇航飞船前往月球，然而阿波罗18号却在飞行前夕被紧急叫停。根据最新解密的录像，本杰明·安德森（Warren Christie 饰）、内森·沃克（Lloyd Owen 饰）和约翰·格雷（Ryan Robbins 饰）三名宇航员以采集样本的名义登上了阿波罗18号，于1974年飞赴月球，进行为期一周的考察。
本杰明和内森着陆月球，却接连发现奇怪的现象：不明身份者留下的脚印、惨死的苏联先行者以及各种奇怪的声音和若隐若现的生物。这不啻为一次无法回头的死亡之旅……